KR102007765B1 - 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차 - Google Patents

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류혜명
양승빈
육창섭
윤태진
이군우
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 유아의 안전을 위한 스마트 유모차에 관한 것으로서, 유모차의 기울기를 감지하는 기울기 센서 및 상기 유모차의 가속도를 감지하는 가속도 센서 또는 상기 유모차의 손잡이의 압력을 감지하는 압력 센서 및 상기 기울기 센서에 의해 상기 유모차가 이동 중인 도로가 내리막길이라고 판단되는 경우 상기 가속도 센서를 통해 감지되는 상기 유모차의 가속도가 소정의 임계치를 초과하는지 여부를 판단하도록, 상기 유모차의 가속도가 소정의 임계치를 초과하는 경우 상기 압력 센서를 통해 유모차의 손잡이를 잡고 있는 압력이 감지되는지 여부를 판단하도록, 그리고 상기 압력이 감지되지 않는 경우 사고 위험 알림 및 제동 제어를 수행하도록 구성된 운행 제어 모듈을 포함함으로써, 보호자의 편의를 증대시킬 뿐만 아니라 아이의 안전을 지킬 수 있다.

Description

유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차{SMART STROLLER FOR ENSURING BABY'S SAFETY}
본 발명은 스마트 유모차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보호자의 편의는 더욱 증대시키고 유아의 위험을 감지하여 위험 요소를 감소시킴으로써 유아의 안전을 보장할 수 있는 스마트 유모차에 관한 것이다.
일반적인 유모차는 사용자가 아이의 상태를 수시로 확인해야 한다는 측면에서 불편함이 있을 수 있다. 또한, 아이의 상태를 제어할 수 없으므로 유아 사고 방지와 사용자 부주의로 생기는 각종 사고를 방지하기 어렵다. 더욱이 유모차 사고율(추락사고, 도난사고, 충돌사고 등)이 점점 증가하고 있으므로, 이러한 문제점을 해결하고 나아가 사용자의 편의성을 높이기 위한 기술이 필요한 실정이다.
구체적으로, 유모차 사고율을 조사해보면 연 평균 사고율이 증가하고 있으며, 그 중에서도 아이의 유모차 추락 사고가 많은 비중을 차지하고 있어서, 사회적 문제를 해결하기 위해서 해결책이 필요했다. 또한, 보호자가 유모차를 끌면서 이동할 때 전방에 대한 시야가 충분히 확보가 되지 않았을 경우에 보호자의 시야에는 보이지 않는 사각지대가 발생하여 유모차가 언덕이나 큰 돌에 부딪혀 충돌사고가 발생할 수 있다.
이러한 상황에서 보호자의 편의를 증대시키면서 아이의 안전을 보장할 수 있는 기술이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1013299호(등록일 2011. 01. 28) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0043976호(공개일 2012.05.07)
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 센서와 장치를 다중으로 연결하여 갑작스런 환경에서 아이의 안전을 보장하면서 보호자의 편의를 증대시킬 수 있는 스마트 유모차를 제공하는데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차는, 유모차에 탑승한 유아의 영상을 획득하는 유아 감시 카메라 또는 상기 유아의 자세를 감시하는 유아 감시 초음파 센서 및 추락 사고 방지 모듈을 포함하되, 상기 추락 사고 방지 모듈은: 상기 유아 감시 카메라 또는 상기 유아 감시 초음파 센서로부터 감지 신호들을 입력받아 상기 유아의 신체의 적어도 일부가 상기 유모차 밖으로 나갔는지 여부 또는 상기 유아의 자세가 기울어져 상기 유모차 밖으로 추락할 위험이 있는지 여부를 판단하도록, 그리고 상기 유아의 신체 또는 상기 자세에 위험 요소가 있다고 판단되면 추락 위험 알림을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차는 유모차 주변의 외부 객체의 영상을 획득하는 유모차 주변 감시 카메라 및 상기 외부 객체와의 각도, 거리, 상대 속도를 감지하는 유모차 주변 감시 초음파 센서 및 충돌 위험 감지 모듈을 포함하되, 상기 충돌 위험 감지 모듈은: 상기 유모차 주변 감시 카메라 또는 상기 유모차 주변 감시 초음파 센서로부터 감지 신호들을 입력받아 상기 유모차 주변에 위치하는 상기 외부 객체와의 충돌 위험도를 산출하도록, 그리고 산출된 상기 충돌 위험도가 소정의 임계치 이상이면 충돌 위험 알림 또는 제동 제어를 수행하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차는 유모차의 기울기를 감지하는 기울기 센서 및 상기 유모차의 가속도를 감지하는 가속도 센서 또는 상기 유모차의 손잡이의 압력을 감지하는 압력 센서 및 운행 제어 모듈을 포함하되, 상기 운행 제어 모듈은: 상기 기울기 센서에 의해 상기 유모차가 이동 중인 도로가 오르막길이라고 판단되는 경우 모터를 유모차의 진행 방향으로 더 회전시키도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 운행 제어 모듈은: 상기 기울기 센서에 의해 상기 유모차가 이동 중인 도로가 내리막길이라고 판단되는 경우 상기 가속도 센서를 통해 감지되는 상기 유모차의 가속도가 소정의 임계치를 초과하는지 여부를 판단하도록, 상기 유모차의 가속도가 소정의 임계치를 초과하는 경우 상기 압력 센서를 통해 유모차의 손잡이를 잡고 있는 압력이 감지되는지 여부를 판단하도록, 그리고 상기 압력이 감지되지 않는 경우 사고 위험 알림 및 제동 제어를 수행하도록 구성된다.
보다 바람직하게는, 상기 유모차 뒤에 상기 유모차를 조작하는 보호자가 있는지 여부를 인식하는 인체 감지 센서를 더 포함하고, 상기 운행 제어 모듈은: 상기 인체 감지 센서를 통해 상기 유모차를 조작하는 보호자가 인식되지 않는 경우 사고 위험 알림 및 제동 제어를 수행하도록 구성된다.
추가적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 상기 스마트 유모차는 외부로부터방해를 최대한 받지 않는 상기 유모차의 적합한 위치에 설치되어 이동 중인 상기 유모차 주변 광량을 감지하는 조도 센서 및 상기 조도 센서를 통해 감지된 상기 광량이 소정의 임계치 이하인 경우 상기 유모차 주변을 밝히는 조명을 턴 온하는 조명 모듈을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차는 보호자의 편의를 증대시킬 뿐만 아니라 아이의 안전을 지킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유아의 안전을 위한 스마트 유모차 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 추락 사고 방지 모듈(210)이 수행하는 제어의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 충돌 위험 감지 모듈(220)이 수행하는 제어의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 운행 제어 모듈(230)이 수행하는 제어의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 조명 모듈(240)이 수행하는 제어의 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 본 발명의 유아의 안전을 보장하기 위한 스마트 유모차에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유아의 안전을 위한 스마트 유모차 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 유모차 시스템은 유모차 동역학 센서(110), 유아 감시 센서(120), 유모차 주변 감시 센서(130) 등의 감지 장치들(100), 추락 사고 방지 모듈(210), 충돌 위험 감지 모듈(220), 운행 제어 모듈(230) 및 조명 모듈(240) 등의 전자 제어 장치(EUC, Electronic Control Unit)(200) 및 피에조 부저(310), LCD(320), 제동 제어 장치(330) 및 조명 장치(340) 등의 출력 장치들(300)을 포함하여 이루어진다.
유모차 동역학 센서(110)는 유모차의 적합한 위치들에 부착되어 유모차의 기울기를 감지하는 기울기 센서(111), 유모차의 차륜에 마련되어 유모차의 가속도를 감지하는 가속도 센서(112) 및 유모차의 손잡이 부분에 부착되어 보호자가 유모차 손잡이를 잡고 있는지 여부를 인식하는 압력 센서(113) 등 다양한 공지의 센서를 포함할 수 있다.
유아 감시 센서(120)는 유모차의 전면 중앙 및 코너 등 적합한 위치들에 마련되어 유모차 내부에서 적외선 대역, 가시광 영역 등의 다양한 대역의 빛을 감지하고 투영함으로써 유모차에 탑승한 유아의 영상을 획득하는 유아 감시 카메라(121) 및 유모차의 전면 중앙 및 코너 등 적합한 위치들에 마련되어 센서 전방에 일정 각도 이내의 범위로 전자기파를 발사한 다음 차량 주변에 위치하는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 전자기파를 수신함으로써 유모차에 탑승한 유아의 자세 감시하는 유아 감시 초음파 센서(122) 등의 다양한 공지의 센서를 포함할 수 있다.
유모차 주변 감시 센서(130)는 유모차의 전후면 중앙 및 코너 등 적합한 위치들에 부착되어 일정 각도 및 거리 이내에서 적외선 대역, 가시광 영역 등의 다양한 대역의 빛을 감지하고 투영함으로써 유모차 주변의 외부 객체의 영상을 획득하는 유모차 주변 감시 카메라(131), 유모차의 전후면 중앙 및 코너 등 적합한 위치들에 부착되어 센서 전방에 일정 각도 이내의 범위로 전자기파를 발사한 다음 차량 주변에 위치하는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 전자기파를 수신함으로써 유모차와 주변의 외부 객체와의 각도, 거리, 상대 속도, 상대 가속도 등을 감지하는 유모차 주변 감시 초음파 센서(132), 특히 유모차의 후면 중앙 및 코너 등 적합한 위치들에 부착되어 유모차 뒤에 유모차를 조작하는 보호자가 있는지 여부를 인식하는 인체 감지 센서(133), 외부로부터 방해를 최대한 받지 않는 유모차의 적합한 위치에 설치되어 유모차 주변 광량을 감지하는 조도 센서(134) 등 다양한 공지의 센서를 포함할 수 있다.
이제 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 추락 사고 방지 모듈(210)이 수행하는 제어의 과정을 나타낸 흐름도인 도 2를 참조하면, 추락 사고 방지 모듈(210)은 유아 감시 카메라(121) 또는 유아 감시 초음파 센서(122)로부터 감지 신호들을 입력받아 유모차에 탑승한 유아의 신체의 적어도 일부가 유모차 밖으로 나갔는지 여부 또는 유아의 자세가 기울어져 유모차 밖으로 추락할 위험이 있는지 여부를 판단하고(S210), 유아의 신체 또는 그 자세에 위험 요소가 있다고 판단되면(S210의 예) 이하의 출력 장치들(300)의 피에조 부저(310) 또는 LCD(320)를 통해 추락 위험 알림을 수행하도록 제어한다(S220).
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 충돌 위험 감지 모듈(220)이 수행하는 제어의 과정을 나타낸 흐름도인 도 3을 참조하면, 충돌 위험 감지 모듈(220)은 유모차 주변 감시 카메라(131) 또는 유모차 주변 감시 초음파 센서(132)로부터 감지 신호들을 입력받아 유모차 주변에 위치하는 외부 객체와의 충돌 위험도를 산출하고(S310) 산출된 충돌 위험도가 소정의 임계치 이상임에 따라 외부 객체와의 충돌 상황이 판단되면(S320의 예) 피에조 부저(310) 또는 LCD(320)를 통해 충돌 위험 알림 또는 제동 제어 장치(330)를 통해 제동 제어를 수행하도록 제어한다(S330).
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 운행 제어 모듈(230)이 수행하는 제어의 과정을 나타낸 흐름도인 도 4를 참조하면, 운행 제어 모듈(230)은 먼저 기울기 센서(111)로부터 감지 신호들을 입력받아 유모차가 이동 중인 도로가 내리막길인지 오르막길인지 판단하고(S410), 도로가 오르막길인 경우 모터를 유모차의 진행 방향으로 더 회전시켜 유모차를 조작하는 보호자의 유모차 조작을 보다 용이하게 할 수 있다(S420). 단계 S410 판단 결과, 도로가 내리막길인 경우 가속도 센서(112)를 통해 감지되는 가속도가 소정의 임계치를 초과하는지 여부를 판단하고(S430) 그러한 경우 압력 센서(113) 또는 인체 감지 센서(133)를 통해 보호자가 유모차를 제어하고 있는지 여부를 판단한다(S440). 단계 S440 판단 결과, 압력 센서(113)를 통해 보호자가 유모차의 손잡이를 잡고 있지 않거나 인체 감지 센서(133)를 통해 유모차 뒤에 유모차를 조작하는 보호자가 인식되지 않아 보호자가 유모차를 제어하고 있지 않다고 판단되면(S440의 아니오) 피에조 부저(310) 또는 LCD(320)를 통해 사고 위험 알림 또는 제동 제어 장치(330)를 통해 제동 제어를 수행하도록 제어한다(S450).
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 조명 모듈(240)이 수행하는 제어의 과정을 나타낸 흐름도인 도 5를 참조하면, 조명 모듈(240)은 조도 센서(134)로부터 감지 신호들을 입력받아 이동 중인 유모차 주변이 어두운지 여부를 판단하고(S510) 유모차 주변 광량이 소정의 임계치 이하임에 따라 이동 중인 유모차 주변이 어둡다고 판단되면(S510의 예) 조명 장치(340)를 턴 온하여 유모차를 조작하는 보호자가 안전하게 유모자를 운행하게 한다(S520).
출력 장치(300)는 전자 제어 장치(200)의 각각의 모듈(210, 220, 230)의 제어 신호를 입력받아 유모차를 조작하는 보호자에게 위험 상황을 청각 또는 촉각으로 알리기 위한 피에조 부저(310), 유아 감시 장치(120)의 감지 신호를 입력받아 보호자가 아이의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 유모차를 조작하는 보호자에게 아이의 상태를 시각으로 제시하거나 전자 제어 장치(200)의 각각의 모듈(210, 220, 230)의 제어 신호를 입력받아 유모차를 조작하는 보호자에게 위험 상황을 시각으로 알릴 수 있는 LCD(320), 전자 제어 장치(200)의 각각의 모듈(210, 220, 230)의 제어 신호를 입력받아 유모차의 차륜에 제동 압력을 생성하는 제동 제어 장치(330) 및 조명 장치(340)를 포함할 수 있다.
추가적으로, 유모차에는 보호자가 공공 장소에서 잠시 두 손을 써야 하는 때 유모차의 도난을 예방을 하기 위해 사람이 밀더라도 바퀴가 굴러가지 않게 하는 제1 버튼, 상기한 조명 장치(340)를 수동으로 턴 온할 수 있는 제2 버튼 및 공공 장소에서 위험 알림이 시끄럽게 울리지 않도록 하기 위해 소리 모드에서 매너 모드로 전환할 수 있는 제3 버튼이 부착될 수 있다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
100 : 감지 장치들 110 : 유모차 동역학 센서
120 : 유아 감시 센서 130 : 유모차 주변 감시 센서
200 : 전자 제어 장치 210 : 추락 사고 방지 모듈
220 : 충돌 위험 감지 모듈 230 : 운행 제어 모듈
240 : 조명 모듈 300 : 출력 장치들
310 : 피에조 부저 320 : LCD
330 : 제동 제어 장치 340 : 조명 장치

Claims (6)

  1. 유모차 동역학 센서, 유아 감시 센서 및 유모차 주변 감시 센서를 구비하는 감지장치; 추락 사고 방지 모듈, 충돌 위험 감지 모듈, 운행 제어 모듈 및 조명 모듈을 구비하는 전자 제어 장치(EUC, Electronic Control Unit); 및 피에조 부저, LCD, 제동 제어 장치 및 조명 장치를 구비하는 출력 장치;를 포함하는 스마트 유모차로서,
    상기 유모차 동역학 센서는,
    유모차의 일정 위치에 부착되어 유모차의 기울기를 감지하는 기울기 센서;
    유모차의 차륜에 마련되어 유모차의 가속도를 감지하는 가속도 센서; 및
    유모차의 손잡이 부분에 부착되어 보호자가 유모차 손잡이를 잡고 있는지 여부를 인식하는 압력 센서;를 포함하고,
    상기 유아 감시 센서는,
    유모차의 전면 중앙 및 코너와 같은 소정 위치들에 마련되어 유모차 내부에서 적외선 대역이나 가시광 영역과 같은 다양한 대역의 빛을 감지하고 투영함으로써 유모차에 탑승한 유아의 영상을 획득하는 유아 감시 카메라; 및
    유모차의 전면 중앙 및 코너와 같은 소정 위치들에 마련되어 센서 전방에 일정 각도 이내의 범위로 전자기파를 발사한 다음 차량 주변에 위치하는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 전자기파를 수신함으로써 유모차에 탑승한 유아의 자세 감시하는 유아 감시 초음파 센서;를 포함하며,
    상기 유모차 주변 감시 센서는,
    유모차의 전후면 중앙 및 코너와 같은 소정 위치들에 부착되어 일정 각도 및 거리 이내에서 적외선 대역이나 가시광 영역과 같은 다양한 대역의 빛을 감지하고 투영함으로써 유모차 주변의 외부 객체의 영상을 획득하는 유모차 주변 감시 카메라;
    유모차의 전후면 중앙 및 코너와 같은 소정 위치들에 부착되어 센서 전방에 일정 각도 이내의 범위로 전자기파를 발사한 다음 차량 주변에 위치하는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 전자기파를 수신함으로써 유모차와 주변의 외부 객체와의 각도, 거리, 상대 속도, 또는 상대 가속도를 감지하는 유모차 주변 감시 초음파 센서;
    유모차의 후면 중앙 및 코너와 같은 소정 위치들에 부착되어 유모차 뒤에 유모차를 조작하는 보호자가 있는지 여부를 인식하는 인체 감지 센서; 및
    외부로부터 방해를 최대한 받지 않는 유모차의 소정 위치에 설치되어 유모차 주변 광량을 감지하는 조도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유모차.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추락 사고 방지 모듈은,
    상기 유아 감시 카메라 또는 상기 유아 감시 초음파 센서로부터 감지 신호들을 입력받아 상기 유아의 신체의 적어도 일부가 상기 유모차 밖으로 나갔는지 여부 또는 상기 유아의 자세가 기울어져 상기 유모차 밖으로 추락할 위험이 있는지 여부를 판단하고,
    상기 유아의 신체 또는 상기 자세에 위험 요소가 있다고 판단되면 추락 위험 알림을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 유모차.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 충돌 위험 감지 모듈은,
    상기 유모차 주변 감시 카메라 또는 유모차 주변 감시 초음파 센서로부터 감지 신호들을 입력받아 유모차 주변에 위치하는 외부 객체와의 충돌 위험도를 산출하고,
    산출된 충돌 위험도가 소정의 임계치 이상임에 따라 외부 객체와의 충돌 상황이 판단되면 피에조 부저 또는 LCD를 통해 충돌 위험 알림 또는 제동 제어 장치를 통해 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 유모차.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 운행 제어 모듈은:
    상기 기울기 센서에 의해 상기 유모차가 이동 중인 도로가 오르막길이라고 판단되는 경우 모터를 유모차의 진행방향으로 더 회전시키고, 상기 기울기 센서에 의해 상기 유모차가 이동 중인 도로가 내리막길이라고 판단되는 경우 상기 가속도 센서를 통해 감지되는 상기 유모차의 가속도가 소정의 임계치를 초과하는지 여부를 판단하고,
    상기 유모차의 가속도가 소정의 임계치를 초과하는 경우 상기 압력 센서를 통해 유모차의 손잡이를 잡고 있는 압력이 감지되는지 여부를 판단하며,
    상기 압력이 감지되지 않는 경우 사고 위험 알림 및 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 유모차.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 운행 제어 모듈은:
    상기 인체 감지 센서를 통해 상기 유모차를 조작하는 보호자가 인식되지 않는 경우 사고 위험 알림 및 제동 제어를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 유모차.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    유모차에는 보호자가 공공 장소에서 잠시 두 손을 써야 하는 때 유모차의 도난을 예방을 하기 위해 사람이 밀더라도 바퀴가 굴러가지 않게 하는 제1 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 유모차.
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